低噪聲瀝青路面在城市高架快速路建設(shè)中應(yīng)用

沈永鋒 孫可君

1 工程概況

機(jī)場路至石德立交段石橋路高架是杭州市“一環(huán)、三縱、五橫”城市快速路的一部分。工程建設(shè)包括主線高架約976 m和一對平行匝道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

隨著城市交通量的急劇增加，交通噪聲污染日趨嚴(yán)重，尤其是在城市高架快速路建設(shè)中。交通噪聲由發(fā)動機(jī)噪聲、排氣噪聲、進(jìn)氣噪聲、風(fēng)扇噪聲、車體振動噪聲和輪胎與路面接觸噪聲等聲源組成。當(dāng)車速大于50 km/h時，輪胎與路面接觸噪聲則成為主要噪聲源。

2 方案比較

低噪聲瀝青路面一般是指相對于普通瀝青路面具有降噪效果的路面，總體上可分為兩大類，即:多孔型和密實(shí)型。多孔型又可以分為:多孔排水路面、多孔彈性路面、超薄瀝青磨耗層(OGFC);密實(shí)型可分為:SMA路面、橡膠瀝青路面。

2.1 多孔型

1)多孔排水路面。多孔排水瀝青路面與普通瀝青路面相比較，根本區(qū)別在于它的空隙率高達(dá)15%～20%，而普通瀝青路面的空隙率僅3%～6%。使其具有良好的宏觀構(gòu)造，表面和內(nèi)部形成發(fā)達(dá)而貫通的孔隙，降噪效果約為3 dB～6 dB。

2)多孔彈性路面。多孔彈性路面是在瀝青混合料中摻入橡膠顆粒，其特點(diǎn)是具有彈性和多孔性。比多孔排水路面具有彈性，所以更能降低噪聲，車速為60 km/h時降噪效果約為13 dB。

3)超薄瀝青磨耗層(OGFC)。超薄瀝青磨耗層是一種小粒徑、多碎石瀝青混合料。由于其發(fā)達(dá)的路表面負(fù)紋理，輪胎與路面接觸噪聲一方面可通過構(gòu)造深度和空隙吸收，也可通過路表面的紋理多次反射，達(dá)到衰減、消耗噪聲能量的作用。

2.2 密實(shí)型

密實(shí)型路面的降噪效果相對于普通瀝青路面較為顯著，而與多孔型相比，則降噪性能稍差。

1)SMA路面。SMA混合料粗集料多，所用石料質(zhì)量好，表面構(gòu)造深度大，使得SMA具有良好的宏觀構(gòu)造和吸收、衰減噪聲的性能。

2)橡膠瀝青路面。橡膠瀝青路面作為減少道路交通噪聲的措施，與傳統(tǒng)的瀝青路面相比，道路噪聲平均降低約4 dB。

3 高架快速路低噪聲路面方案設(shè)計

3.1 路面結(jié)構(gòu)形式設(shè)計

5cm高粘度透水性瀝青混凝土面層;3cm AC10-Ⅰ型瀝青混凝土(SBS改性瀝青);6cm鋼筋混凝土橋面鋪裝層。

透水性瀝青混凝土的高空隙率對瀝青的耐老化、混合料的抗水損害性能提出了更高要求，因此需使用高粘度改性瀝青，其技術(shù)要求如表1～表3所示。

表1 高粘度改性瀝青技術(shù)要求

表2 透水性瀝青混凝土級配要求

表3 透水性瀝青混凝土性能要求

3.2 排水及防水設(shè)計

透水性瀝青混凝土內(nèi)部具有一個貫通的空隙網(wǎng)，雨水可通過內(nèi)部的孔隙流到路面?zhèn)认蚺懦?，因此，采用透水性瀝青混凝土另一關(guān)鍵技術(shù)問題就是路面的排水和防水設(shè)計，排水設(shè)施既要能有效地排除面層滲水，又要防止面層滲水對橋梁結(jié)構(gòu)的影響。

石橋路高架快速路在橋面分別設(shè)計了縱橫向彈簧軟鋼管形式的排水盲溝(見圖1～圖3)。

1)縱向排水盲溝布置在道路橫坡外側(cè)，接入落水孔。2)設(shè)落水孔的橋墩和伸縮縫處在迎縱坡方向布置橫向排水盲溝，加快路面滲水的橫向排出，同時避免面層透水進(jìn)入伸縮縫的問題。3)排水盲溝寬約20cm，透水性瀝青面層下，布置5根φ2.5mm彈簧軟鋼管，底層設(shè)置防水油毛氈。4)結(jié)構(gòu)上設(shè)置鋼筋混凝土防水面層，設(shè)置改性瀝青下面層，粘層采用橡膠乳化瀝青，保證橋面防水性能。

圖1 橋面邊緣排水

圖2 主線雙面坡段排水設(shè)施布置圖

圖3 匝道單面坡段排水設(shè)施布置圖

4 結(jié)語

1)通過對石橋路高架建成近兩年的觀察情況，透水性瀝青路面的應(yīng)用能有效地減輕高架快速路交通噪聲對沿線環(huán)境的影響，實(shí)際應(yīng)用效果明顯。

2)透水性瀝青路面在降低交通噪聲的同時，能有效地提高行車安全性。雨水可通過內(nèi)部的孔隙從側(cè)向排出，避免了普通路面表面形成水膜和徑流、高速行車產(chǎn)生的水漂、車后濺水、射水以及反光現(xiàn)象，使高速行車更安全。

3)為保持透水性路面的使用功能，必須保持內(nèi)部空隙的連通，須使用專用清孔設(shè)備每隔2年～3年清洗一次，養(yǎng)護(hù)成本相對較高。但在交通量大和快速行駛的道路上，由于輪胎與路面的動力水以及真空吸力作用，使其具有一定的自我清洗功能，因此，該類路面主要適用于道路環(huán)境清潔的城市快速路和高速公路。一般市政道路行車速度相對較低，并且道路清潔受周圍環(huán)境影響較大，容易造成路面結(jié)構(gòu)孔隙的堵塞，使用年限較低，后期養(yǎng)護(hù)成本也較高，選用時需慎重考慮。

4)排水盲溝采用的彈簧軟鋼管比一般的打孔鍍鋅鋼管排水效果要好。

［1］ 徐光俊.淺談公路瀝青路面質(zhì)量及預(yù)控［J］.山西建筑，2010，36(19):275-276.